信息论与编码（十一五) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787810213622

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• 数字通信
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《信息论与编码（十一五）》：洞悉信息时代脉搏的基石 在浩瀚的数字浪潮席卷全球的今天，信息已成为驱动社会发展、技术革新乃至人类文明进步的核心要素。理解信息的本质、掌握信息的处理与传输方法，不仅是科学研究的必然要求，更是工程师、研究者乃至每一个现代公民必备的素养。《信息论与编码（十一五）》正是这样一本旨在为读者构建扎实理论基础，深刻理解信息科学精髓的著作。本书聚焦于信息论的核心概念与编码技术的重要应用，旨在培养读者洞察信息时代脉搏的能力。 第一部分：信息论的基石——理解信息的度量与传递 本书的首篇内容将读者引入信息论的迷人世界。我们将从信息最根本的定义出发，探讨信息量如何被量化。卡尔·香农提出的信息熵，作为衡量不确定性或信息量的核心概念，将得到深入浅出的阐释。读者将了解到，熵不仅是对信息量的数学描述，更是理解信息传输效率的钥匙。通过对离散信源和连续信源的熵进行分析，本书将揭示不同信息源的内在信息特性。 接着，我们将深入探讨信道的概念，理解信息在传输过程中可能面临的噪声和失真。信道的容量，作为衡量信道最大可靠传输速率的理论极限，是信息论中的一项革命性贡献。我们将详细解析信道容量的计算方法，以及不同类型信道（如离散无记忆信道、高斯信道等）的特性，为后续的编码设计奠定理论基础。 交叉熵、KL散度等概念也将被纳入讨论范畴。这些工具不仅能用于衡量两个概率分布之间的差异，更是理解信息冗余、信息损失以及模型优劣的重要依据。通过这些概念的学习，读者将能更精确地评估信息的有效性和传输的效率。 第二部分：编码的艺术——保障信息的可靠与高效 信息在传输过程中，噪声和干扰是不可避免的挑战。为了克服这些困难，确保信息的准确无误，编码技术应运而生。本书的第二部分将系统地介绍各种重要的编码方法，涵盖纠错编码和信源编码两大核心领域。 在纠错编码方面，我们将首先介绍编码的基本原理，包括编码的定义、编码率以及监督码等基本概念。随后，我们将重点讲解线性分组码，如汉明码，它以其简洁的结构和有效的纠错能力，成为理解更复杂编码的基础。读者将学习到如何构造和解码这些线性分组码，理解其在数据存储和通信中的关键作用。 本书还将深入探讨卷积码，一种在序列信号处理中广泛应用的编码方式。通过状态图、转移函数等工具，读者将能掌握卷积码的编码和解码算法，例如维特比算法，理解其在移动通信、卫星通信等领域的卓越表现。 此外，循环冗余校验码（CRC）作为一种广泛应用于数据完整性校验的编码方法，也将得到详细的讲解。读者将了解其原理、生成多项式以及校验过程，并认识到其在网络通信、存储设备中的重要性。 在信源编码方面，本书将着重介绍如何去除信息中的冗余，实现数据的压缩，从而提高传输和存储的效率。霍夫曼编码作为一种经典的变长编码方法，将得到详细的阐述。读者将学习如何根据符号的出现概率构建最优的霍夫曼码，实现高效的数据压缩。 算术编码作为一种更高级的压缩技术，也将被介绍。它能够实现更高的压缩比，尤其适用于概率分布较为复杂的情况。本书将解释算术编码的原理和实现方式，帮助读者理解其在图像、音频、视频等多媒体压缩中的应用。 第三部分：前沿展望与实践应用 在系统讲解了信息论与编码的基本理论后，本书还将触及一些前沿的研究方向和实际应用。我们将探讨现代通信系统中广泛使用的LDPC码（低密度奇偶校验码）和Turbo码，这些高性能的纠错码在现代通信标准中扮演着至关重要的角色。读者将对这些复杂但强大的编码技术有一个初步的了解，并认识到它们在推动高速率、高可靠通信方面所做的贡献。 同时，本书还将结合实际工程应用，展示信息论与编码如何在现实世界中发挥作用。从互联网通信、无线传感器网络到数据存储系统，信息论与编码的原理无处不在。通过具体的案例分析，读者将能更直观地感受到这些理论知识的价值，并激发对相关技术领域的进一步探索兴趣。 为何选择《信息论与编码（十一五）》？ 本书的编写旨在提供一套系统、深入且兼具理论深度与实践意义的学习资源。我们力求用清晰的语言、严谨的逻辑和丰富的例子，带领读者穿越信息的海洋。无论您是通信工程、计算机科学、电子工程等相关专业的学生，还是希望在信息技术领域深入发展的工程师和研究人员，《信息论与编码（十一五）》都将是您不可或缺的智力财富。它将为您构建起理解和驾驭信息时代的坚实根基，让您在未来的科技浪潮中，拥有更敏锐的洞察力和更强大的创新能力。

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从实践应用的角度来看，这本书的价值也得到了充分体现。尽管它是一本理论著作，但作者在每一个章节的末尾，都提供了一系列极具启发性的思考题和案例分析。这些案例并非虚构的空中楼阁，而是紧密贴合了当时通信技术面临的实际瓶颈。例如，在讨论信道容量时，作者就巧妙地引入了当时限制磁带存储密度或无线传输速率的具体技术指标进行反推，让读者直观地感受到理论界限的重量。更重要的是，书中对不同编码方案的性能权衡进行了细致的对比分析，比如费希尔信息量、误码率与编码效率之间的三角关系，这种多维度评估的方法论，极大地培养了未来工程师在面对真实世界中多种约束条件时，如何做出最优工程决策的能力。读完这本书，我不仅掌握了知识，更重要的是，我学会了如何像一个信息科学家那样去思考问题：如何定义问题、如何量化目标、以及如何用数学工具去逼近最优解。它教会我的，是一种解决问题的思维范式，这种收获远超书本本身的知识点总和。

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初读此书，我最大的感受是作者的叙事逻辑简直是一部精心编排的交响乐。它不是那种将所有基础知识一股脑堆砌起来的教科书，而是以一种循序渐进、层层递进的结构，引导读者一步步深入信息世界的腹地。开篇并未急于展示那些令人望而生畏的公式，而是从信息本身的哲学定义和实际应用场景入手，比如如何量化“不确定性”以及它在通信中的基本价值。这种“先树立目标，再铺设路径”的教学法，让我很快就找到了学习的内在驱动力。随后，当你真正接触到香农公式时，你会发现它已经不再是一个孤立的数学符号，而是你通过前几章的铺垫，自然而然推导出来的必然结论。作者在解释每一个关键定理时，都会辅以生动具体的例子——可能是对一个简单的二进制信源的分析，也可能是对特定编码效率的直观模拟，这种“理论与实践并重”的讲解方式，让抽象的概念变得触手可及。每当感觉理解有些模糊时，翻到后面的习题部分，你会发现那里的设计也极富匠心，它们不仅仅是检验知识点的工具，更像是对前面理论的进一步深化和拓展，迫使读者跳出书本的直接叙述，进行更深层次的思考。

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这本书的语言风格非常独特，它不像某些技术书籍那样冷峻刻板，反而带有一种老派学者的沉稳和洞察力。作者在处理那些技术性极强的内容时，总能适时地穿插一些历史背景或者领域内的趣闻轶事。比如，在介绍霍夫曼编码的优化过程时，书中没有仅仅罗列步骤，而是花了篇幅去描绘当时信息理论研究者们在面对有限资源时所表现出的智慧和妥协。这种“有温度”的文字处理，极大地缓解了阅读过程中的枯燥感，让我感觉自己不是在与一本冰冷的技术手册对话，而是在与一位经验丰富的导师进行深入的探讨。更令人称道的是，作者在处理那些技术性极强的证明时，采取了一种既严谨又不失可读性的策略。他不会为了追求数学上的极致简洁而牺牲读者的理解，而是会清晰地标示出每一步逻辑跳转的关键假设和依据，这种对读者认知负荷的体贴，在学术著作中实属难得。每次攻克一个难点后，都会有一种“原来如此”的豁然开朗感，这种心流体验是衡量一本优秀教材的重要标准。

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我必须强调这本书在结构布局上的宏大视野。它远超出了传统教科书对于“信息论”和“信源/信道编码”的简单划分。在我看来，它更像是一部信息科学的通史缩影，勾勒出了从信息度量到高效传输乃至安全存储的完整产业链条。在讲述信道编码时，它并没有停留在基础的线性分组码，而是勇敢地深入到了代数编码的高级领域，比如循环码和卷积码，甚至隐约提及了更前沿的Turbo码思想的雏形。这种前瞻性的布局，让这本书的生命力得以延伸，即便是在技术快速迭代的今天，其核心思想依然牢不可破。此外，作者对“冗余”和“压缩”这两个看似对立的概念进行了深刻的哲学思辨和数学上的统一阐述，这让我对信息的本质有了全新的理解——信息不再仅仅是数据的搬运工，而是一种可以被精妙设计和平衡的资源。这种对学科体系的整体把握和高屋建瓴的视角，是许多专注于某一小分支教材所无法比拟的，它培养的是读者的全局观和系统思维能力。

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这部书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面那种深邃的蓝色调，配合着简洁有力的几何图形，一下子就抓住了我的眼球。我拿到书的时候，首先注意到的是它的纸张质量，手感温润而不失韧性，长时间阅读下来也不会有那种廉价的油墨味，这对于需要长时间沉浸在复杂理论中的读者来说，简直是一种福音。内页的排版也做得非常考究，字体大小适中，行距宽松，使得即便是像概率论和信息熵这类抽象的概念，在视觉上也能得到很好的梳理，不会让人感到拥挤和压迫。特别是那些关键的数学公式，印刷得清晰锐利，即便是涉及到复杂的矩阵运算或积分符号，也能一眼辨认，这极大地提高了阅读效率和准确性。我甚至发现，在一些重要的定义旁，作者似乎还巧妙地使用了略微加粗或不同字体的变化，这种细微的用心，让我在构建知识框架时，能更自然地捕捉到重点。可以说，这本书在物理形态上，就已经为知识的传递搭建了一个非常坚实且舒适的平台，让人在阅读之前，就对即将展开的学术旅程充满了期待。这种对细节的极致追求，从侧面反映了作者对所阐述学科的敬畏之心和对读者的尊重。

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